طراحی و ارزیابی سیستم های کمپوست سازی پسماند تر شهری جهت تولید کود ارگانیک برای مزارع شهری و حاشیه شهر

مدیریت بهینه پسماند تر شهری در دهه های اخیر به عنوان یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی شهرهای در حال توسعه مطرح شده است. رشد جمعیت، توسعه شهری و افزایش حجم پسماندهای آلی ناشی از فعالیت های خانگی، رستورانی و بازارهای محلی، ضرورت یافتن راهکارهای پایدار و اقتصادی را دوچندان کرده است. در این میان، کمپوست سازی به عنوان یک فناوری ارزان، دوستدار محیط زیست و قابل اجرا در مقیاس های مختلف، جایگاه ویژه ای در برنامه های مدیریت پسماند پیدا کرده است. هدف این پژوهش، طراحی و ارزیابی یک سیستم کمپوست سازی بهینه برای پسماند تر شهری، با تمرکز بر تولید کود ارگانیک و کاربرد آن در مزارع شهری و حاشیه شهر می باشد.در این تحقیق، ابتدا منابع تولید پسماند تر شهری شناسایی و دسته بندی شدند. سپس با تحلیل فیزیکی–شیمیایی نمونه ها، نسبت کربن به نیتروژن (C/N)، رطوبت، pH، و میزان عناصر مغذی کلیدی مشخص گردید. بر اساس این داده ها، طراحی سیستم کمپوست سازی به گونه ای انجام شد که شرایط بهینه برای فعالیت میکروارگانیسم ها فراهم گردد. این طراحی شامل انتخاب مواد کمکی (Bulking agents) مانند تراشه چوب، برگ خشک و ضایعات هرس فضای سبز شهری جهت تنظیم تهویه و رطوبت بود. کمپوست سازی به دو روش توده گردان (Windrow) و راکتوری مقایسه شد تا ضمن بررسی راندمان، هزینه های عملیاتی نیز لحاظ شود.فرآیند تولید کمپوست طی بازه زمانی ۴۵ تا ۹۰ روز انجام گرفت و در طول این مدت، دما، رطوبت، اکسیژن و میزان انتشار بو پایش شد. نتایج نشان داد روش راکتوری به دلیل کنترل بهتر شرایط، زمان رسیدن به مرحله بلوغ کمپوست را کاهش داده و میزان تخریب پاتوژن ها را افزایش می دهد. آزمون های کیفیت نهایی کمپوست شامل هدایت الکتریکی (EC)، درصد ماده آلی، نیتروژن کل و فسفر قابل جذب نشان داد که محصول به دست آمده مطابق با استانداردهای ملی و بین المللی کود ارگانیک است.برای ارزیابی اثر کود تولیدی بر حاصلخیزی خاک، آزمایش مزرعه ای بر روی گیاهان زراعی مقاوم به خشکی (مانند گندم و جو) در مزارع حاشیه شهر انجام گرفت. نتایج حاکی از افزایش معنی دار میزان ماده آلی خاک، بهبود ظرفیت نگهداری آب و رشد بهتر گیاهان نسبت به تیمار شاهد (بدون افزودن کمپوست) بود. همچنین، ارزیابی پایداری سیستم نشان داد که اجرای کمپوست سازی محلی می تواند میزان دفن پسماند تر را تا ۴۰ درصد کاهش دهد، انتشار متان را به شکل قابل توجهی کم کند و در عین حال چرخه مواد مغذی را در محدوده شهری تکمیل کند.از دیدگاه اقتصادی، تحلیل هزینه–فایده نشان داد که با بهره گیری از مشارکت مردمی و سازمان های محلی، هزینه سرمایه گذاری اولیه سیستم ظرف مدت ۳ تا ۵ سال بازگشت پذیر خواهد بود. علاوه بر آن، فروش کود ارگانیک تولیدشده می تواند منبع درآمد پایدار برای واحدهای مدیریت پسماند شهری ایجاد کند. از نظر اجتماعی نیز، نتایج پرسشنامه های توزیع شده میان شهروندان نشان داد که اکثریت مردم از ایده تولید و استفاده از کمپوست شهری استقبال می کنند، مشروط بر آنکه فرآیند جمع آوری و تفکیک پسماند به شکل کارآمد انجام شود.این پژوهش با ارائه مدلی تلفیقی از علم زراعت و مدیریت شهری، نشان می دهد که می توان با استفاده از پسماند تر شهری ضمن کاهش بار زیست محیطی و هزینه های دفن، کود ارگانیک باکیفیت تولید و در مسیر کشاورزی پایدار بهره برداری کرد. پیشنهاد می شود در آینده، مطالعه اثرات کمپوست شهری بر محصولات مصرفی انسان از نظر ایمنی غذایی و سلامت جامعه نیز انجام گیرد تا چارچوبی جامع برای استفاده بلندمدت تدوین شود.

کلیدواژه ها:

پسماند تر شهری ، کمپوست سازی ، کود ارگانیک ، حاصلخیزی خاک ، کشاورزی شهری ، مدیریت پسماند ، مواد آلی ، پایداری محیط زیست